多軸涵道風扇飛行器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及飛行器技術領域，具體涉及一種多軸涵道風扇飛行器。
【背景技術】
[0002]無人機是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。其具有機動靈活、反應速度快、無人飛行，可精確控制以及操作要求低等優點。通過搭載各類傳感器和拍攝設備，無人機可以執行影像拍攝和傳輸、高危地區探測功能。目前無人機已經在眾多領域廣泛應用。
[0003]現有技術的無人機大部分是采用開放式槳葉的多軸飛行器。參照圖1，多軸飛行器包括通過連桿105連接至主控模塊100的多個自由螺旋槳101。多個自由螺旋槳101為無人機提供升力。在調整飛行方向時，通過控制一對角線電機的轉速，通過轉速之間的力矩差來實現轉向。螺旋槳的運動分解為水平運動和旋轉運動。螺旋槳運動時主要存在的阻力有空氣摩擦阻力、壓差阻力、誘導阻力和干擾阻力等。槳葉因高速圓周運動使葉尖處速度最高，誘導阻力比較大，對外界氣流產生沖擊造成噪聲大，從而導致動力效率低。
[0004]現有技術中的一種改進是涵道風扇(DuctedFan)式螺旋槳代替自由螺旋槳。涵道風扇指在自由螺旋槳的外圍設置涵道的風扇系統。涵道風扇(Ducted Fan)式螺旋槳由于葉尖處受涵道限制，沖擊噪聲減小，誘導阻力減少，而效率較高。由于涵道的環括作用，涵道風扇飛行器的結構緊湊、氣動噪聲低、使用安全性好，飛行速度和載重量都可以得到提高。
[0005]然而，現有技術的涵道風扇飛行器轉向困難。由于涵道隔絕了相鄰動力單元，因此，只能通過飛行器整體的傾斜姿態，產生傾斜姿態的水平分力推動飛行器轉向。結果，涵道風扇飛行器的轉向操控性差，功率效率低。
【實用新型內容】
[0006]鑒于上述問題，本實用新型的目的在于提供一種實現姿態靈活控制的多軸涵道風扇飛行器。
[0007]根據本實用新型，提供一種多軸涵道風扇飛行器，包括:主控模塊;多個涵道風扇；以及多個連接桿，分別用于將所述主控模塊與所述多個涵道風扇連接，其中，所述多個連接桿的各自的第一端與所述多個涵道風扇中的相應涵道風扇固定連接，各自的第二端與所述主控模塊連接并且在所述主控模塊的驅動下轉動。
[0008]優選地，所述多個涵道風扇中心呈中心對稱分布，其中主控模塊為對稱中心。
[0009]優選地，所述多個涵道風扇中的至少兩個涵道風扇設置在同一直線上，并且以所述直線為軸轉動，從而產生推力和/或轉矩。
[0010]優選地，所述多個涵道風扇中的每個涵道風扇包括:用于提供氣流通道的涵道；以及位于所述涵道中心的電機，所述電機具有多個槳葉；其中，所述涵道圍繞所述槳葉設置，所述電機與所述涵道的內壁固定連接。
[0011]優選地，采用十字梁實現所述電機與所述涵道的內壁固定連接。
[0012]優選地，所述主控模塊包括分別與所述多個連接桿對應的多個附加電機，用于產生所述多個連接桿的轉動。
[0013]優選地，所述飛行器為無人機或載人飛行器。
[0014]優選地，所述主控模塊還包括用于控制所述多個電機和多個附加電機轉動的控制器。
[0015]優選地，所述多個涵道風扇和所述多個連接桿的數量分別為四個。
[0016]優選地，所述連接桿穿過所述涵道壁固定連接所述電機，所述連接桿中設置有導線，用于提供所述電機和所述主控模塊的電連接。
[0017]根據本實用新型的實施例的多軸涵道風扇飛行器利用由電機和槳葉組成的螺旋槳產生升力。進一步地，該涵道風扇飛行器利用連接桿的轉動調整涵道風扇的方向，從而實現姿態和/或轉向控制。
[0018]所述多軸涵道風扇飛行器增強了飛行器的續航時間和安全性以及載重量，通過涵道可以更加有效的提高噪音隔絕效率，使飛行器的飛行速度更快、更加安全，增加在復雜流場中的穩定性。可轉動的連接桿使得飛行器的姿態控制更加靈活，轉向更加方便。
【附圖說明】
[0019]通過以下參照附圖對本實用新型實施例的描述，本實用新型的上述以及其它目的、特征和優點將更為清楚，在附圖中:
[0020]圖1是現有技術的四軸自由螺旋槳無人機的示意圖；
[0021]圖2是根據本實用新型實施例的涵道風扇飛行器的示意圖；以及
[0022]圖3a至3c分別為根據本實用新型實施例的涵道風扇飛行器前進、后退和左轉的姿態示意圖。
【具體實施方式】
[0023]以下基于實施例對本實用新型進行描述，但是本實用新型并不僅僅限于這些實施例。在下文對本實用新型的細節描述中，詳盡描述了一些特定的細節部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節部分的描述也可以完全理解本實用新型。為了避免混淆本實用新型的實質，公知的方法、過程、流程、元件和電路并沒有詳細敘述。
[0024]此外，本領域普通技術人員應當理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。
[0025]同時，應當理解，在以下的描述中，“電路”是指由至少一個元件或子電路通過電氣連接或電磁連接構成的導電回路。當稱元件或電路“連接到”另一元件或稱元件/電路“連接在”兩個節點之間時，它可以是直接耦接或連接到另一元件或者可以存在中間元件，元件之間的連接可以是物理上的、邏輯上的、或者其結合。相反，當稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時，意味著兩者不存在中間元件。
[0026]除非上下文明確要求，否則整個說明書和權利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應當解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義;也就是說，是“包括但不限于”的含義。
[0027]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0028]參照圖2，本實用新型實施例的涵道風扇飛行器包括:主控模塊100、多個涵道風扇110至140、多個可轉動的連接桿150。
[0029]涵道風扇飛行器的多個涵道風扇中心呈中心對稱對稱分布，例如多個涵道風扇以主控模塊100為中心對稱分布。在該實施例中，以四軸飛行器為例，涵道風扇110和130位于第一直線上，涵道風扇120和140位于第二直線上，第一直線與第二直線彼此垂直。每個涵道風扇包括用于提供氣流通道的涵道111、設置于涵道111內的螺旋槳式電機。電機包括定子113、轉子112，以及設置在轉子112上的多個槳葉114。電機設置于涵道的中心，并且通過十字梁115與涵道的內壁固定連接。
[0030]主控模塊100通過多個連接桿150連接相應的涵道風扇。連接桿150的一端同涵道風扇固定連接，另一端連接主控模塊100。主控模塊100包括附加電機(圖未示)，用于根據飛行控制的需要驅動連接桿150轉動，從而將涵道風扇轉動預定的角度，以調整飛行器的姿態和/或轉向。例如，在連接桿的帶動